蒸汽装置和运行蒸汽装置的方法
【专利摘要】本发明公开了蒸汽装置10，其包括布置以产生蒸汽的锅炉18；反渗透单元14，其具有布置以接收流入水的RO入口46和通过渗透液管线60与锅炉18流体连通的渗透液出口58，其中在使用中反渗透单元14接收流入水并产生渗透液，渗透液通过渗透液管线被供至锅炉18；排放容器20，其与锅炉18流体连通，以接收来自锅炉18的热排放水，及排放容器出口84，其通过排放回流管线与RO入口46流体连通，其中在使用中，排放容器20产生冷却的排放水；和流动控制器86，其具有布置以监测冷却的排放水温度的温度传感器。在使用中，如果冷却的排放水的温度低于阈值，则运行流动控制器86，以将冷却的排放水导入RO入口46。还公开了运行蒸汽装置的方法和升级现有蒸汽装置的方法。
【专利说明】蒸汽装置和运行蒸汽装置的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蒸汽装置、运行蒸汽装置的方法、以及升级现有蒸汽装置的方法。【背景技术】
[0002]在利用蒸汽的工业和加热过程中，蒸汽产生于锅炉中，并通过管路以高温和高压传递至利用蒸汽中的能量的各种工业过程中。
[0003]重要的是控制进料至锅炉的原水质量，以防止在蒸汽装置中发生不期望的效果。这些不期望的效果包括装置的金属组件如管路和阀的腐蚀、以及传热速率的降低，其可以导致组件的过热和机械强度的损失。
[0004]水是指“硬的”或“软的”。硬水包含水垢形成性杂质，而软水包括很少或不包含水垢形成性杂质。硬度由钙和镁的矿物盐的存在导致，正是这些矿物盐促使水垢的形成。如果将硬水供至锅炉，则将在传热表面出现水垢，这将降低锅炉的传热和效率。此外，如果供至锅炉中的水包含溶解气体，特别是氧气，则锅炉表面、管路以及其他表面的腐蚀很有可能出现。如果水的pH值过低，则该酸性溶液将会侵蚀金属表面，如果pH值过高且该水是碱性的，则例如泡沫共腾的其他问题可能发生。
[0005]还希望防止锅炉水从锅炉被挟带至蒸汽系统中，因为这会导致控制阀和传热表面的污染、以及对蒸汽疏水阀孔口的受限。挟带典型地由“汽水共腾(priming)”或“泡沫共腾(foaming)”导致。汽水共腾是锅炉水喷入蒸汽输出，并且通常由于以过高的水位操作锅炉、在低于其设计压力下操作锅炉或过量的蒸汽需求所致。泡沫共腾是在水面和蒸汽输出之间的空间中形成泡沫，并且主要是由于锅炉水中的高含量杂质。
[0006]随着锅炉产生蒸汽，锅炉水中的任何杂质和不随着蒸汽汽化的任何杂质将在锅炉水中浓缩。随着溶解固体总量(TDS)变得越来越浓缩，蒸汽泡趋向于变得更加稳定，当它们接触到锅炉的水面时也不会破裂。最终，锅炉中的大部分蒸汽空间变得充满气泡，并且泡沫被挟带至蒸汽装置的主要部分中。因而，希望小心地控制锅炉水中的溶解固体总量(TDS)。可使用传感器来检测锅炉水的TDS值，并且被称为排放(blowdown)水的水被从锅炉排放到排放容器中，以保持TDS值在可接受的限值内。常规锅炉可在2000-3500ppm范围内的TDS下运行。排放水在排放容器中与较冷的水混合，然后排放至排水。
[0007]下表1显示出水中一些典型的杂质的技术名称和常用名称、以及它们的化学符号和它们的效果。
[0008]
【权利要求】
1.一种蒸汽装置，其包括: 锅炉，其布置以产生蒸汽； 反渗透单元，其具有布置以接收流入水的RO入口，和通过渗透液管线与所述锅炉流体连通的渗透液出口，其中在使用中，所述反渗透单元接收流入水并产生渗透液，所述渗透液通过渗透液管线被供至所述锅炉； 排放容器，其与所述锅炉流体连通，以接收来自所述锅炉的热排放水，以及排放容器出口，其通过排放回流管线与所述RO入口流体连通，其中在使用中，所述排放容器产生冷却的排放水；和 流动控制器，其具有布置以监测所述冷却的排放水的温度的温度传感器，其中在使用中，如果所述冷却的排放水的温度低于阈值，则运行所述流动控制器，以将所述冷却的排放水导入所述RO入口。
2.权利要求1的蒸汽装置，其还包括软化器单元，所述软化器单元布置在所述排放容器和反渗透单元之间的排放回流管线中。
3.权利要求2的蒸汽装置，其还包括布置以接收和暂时存储来自所述软化器单元的冷却的排放水的储存罐。
4.前述权利要求中任一项的蒸汽装置，其中在使用中，如果所述冷却的排放水的温度高于阈值，则运行所述流动控制器，以将所述冷却的排放水导入排水。
5.权利要求4的蒸汽装置，其还包括热交换器，其中在使用中，如果所述冷却的排放水的温度高于阈值，则运行所述流动控制器，以将所述冷却的排放水导入所述热交换器。
6.一种运行蒸汽装置的方法，其包括: 将来自锅炉的热排放水供至排放`容器，在所述排放容器中热排放水与较冷的水混合，以产生冷却的排放水； 确定所述冷却的排放水的温度；和 如果所述冷却的排放水的温度低于阈值，则将所述冷却的排放水供至所述反渗透单元的RO入口。
7.权利要求6的方法，其还包括: 在将所述冷却的排放水供至所述反渗透单元之前，使所述冷却的排放水通过所述软化器单元。
8.权利要求7的方法，其还包括: 在将所述冷却的排放水供至所述反渗透单元之前，在储存罐中暂时存储来自所述软化器单元的冷却的排放水。
9.权利要求6-8中任一项的方法，其还包括: 如果所述冷却的排放水的温度高于阈值，则将所述冷却的排放水送入排水。
10.权利要求9的方法，其还包括: 如果所述冷却的排放水的温度高于阈值，则使所述冷却的排放水通过热交换器。
11.一种改进现有的蒸汽装置的方法，所述装置包括布置以产生蒸汽的锅炉；排放容器，其与所述锅炉流体连通，以接收来自所述锅炉的热排放水，并布置以从排放容器出口排出冷却的排放水；和反渗透单元，其具有与所述锅炉流体连通的渗透液出口，所述方法包括:将所述排放容器出口与所述反渗透单元的RO入口流体连接，使得在所述蒸汽装置的使用过程中，冷却的排放水能够被供至所述RO入口。
12.权利要求11所述的方法，其中在所述蒸汽装置的使用过程中，如果所述冷却的排放水的温度低于阈值，则将所述冷却的排放水供至所述反渗透单元。
【文档编号】C02F9/04GK103723850SQ201310175234
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年3月29日 优先权日:2012年3月30日
【发明者】M·格里芬 申请人:斯普瑞斯-萨克有限公司